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- ELETTRONICA OGGI 433 - GENNAIO/FEBBRAIO 2014
EDA/SW/T&M
EMC SIMULATION
Tool per la simulazione
elettromagnetica
L
a simulazione dei campi elettromagne-
tici permette di ottimizzare il progetto
dei sistemi prevedendone il comportamento
nelle condizioni di forte correlazione fra le
grandezze elettriche e magnetiche. Oltre che
indispensabile per garantire stabilità alle
prestazioni dei sistemi, la simulazione elet-
tromagnetica fornisce preziose informazioni
difficilmente ottenibili con test diretti. Questo
perché l’interazione fra i campi elettrici e
magnetici dipende anche dalla conducibilità
e dalla permeabilità dei materiali compo-
nenti il sistema e solo con un’analisi mate-
matica dettagliata è possibile simulare l’e-
voluzione elettromagnetica punto per punto
sull’intera geometria e capire se possono
nascere flussi di campo o radiazioni capaci
di influenzare le funzionalità operative del
sistema. La simulazione elettromagnetica,
quindi, non è fondamentale solo per miglio-
rare le prestazioni dei prodotti ma anche per
salvaguardarne l’affidabilità nell’intero ciclo vitale. I tool
di simulazione consentono di disegnare mappe precise
delle correnti superficiali e dei campi interni e grazie a ciò
è possibile individuare esattamente i punti dove appaiono
le concentrazioni di energia troppo alte tipicamente sor-
genti di emissioni elettromagnetiche. A differenza dei test
con sonde di campo che rilevano solo grossolanamente
la presenza di queste condizioni anomale, la simulazione
permette di localizzarle in 3D con grande precisione e ciò
consente al progettista di correggere il layout del prodotto
fino a eliminare i rischi di interferenze e accoppiamenti
potenzialmente causa di malfunzionamenti.
In linea di principio la simulazione elettromagnetica è
praticamente obbligatoria quando le dimensioni dei com-
ponenti o le distanze fra essi diventano confrontabili con
la lunghezza d’onda delle emissioni. Giacché oggi la fre-
quenza operativa dei sistemi e dei collegamenti (su cavo o
in etere) continua inesorabilmente ad alzarsi sopra il GHz
ecco che la lunghezza d’onda scende di pari passo a livel-
lo dei centimetri (esattamente 3 cm a 10 GHz) ed è perciò
che la simulazione elettromagnetica diventa sempre più
essenziale nell’industria elettronica per verificare compo-
nenti, connessioni, interfacce, cablaggi e contenitori, ma è
altrettanto importante anche in tutte le applicazioni dove
possono crearsi accoppiamenti elettromagnetici e senza
dubbio nell’industria meccanica per verificare lamiere,
motori e strutture cinematiche di aerei, treni e autoveicoli,
nonché per i costruttori di centrali di energia e di reti elet-
triche ad alto voltaggio.
Momenti 3D ed elementi finiti
Agilent Technologies ha dato impulso alla sua divisione
EEsof con l’acquisto di Alphabit, una spinoff del noto cen-
tro di ricerche europeo IMEC che ha progettato e sviluppa-
Lucio Pellizzari
La simulazione del comportamento dei campi
elettromagnetici che interessano un sistema
consente di prevederne la qualità
e l’affidabilità delle prestazioni
Fig. 1 – Agilent Momentum consente di disegnare i circuiti RF e MMIC correggendo in tempo
reale gli errori dovuti agli accoppiamenti elettromagnetici tipicamente causa di malfunzio-
namenti
